Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации» » буронабивные сваи

Рациональный вариант свайных фундаментов коттеджа

Хрянина Ольга Викторовна — Fri, 16 Dec 2016 12:56:13 +0000

В практике строительства малонагруженных зданий доля стоимости устройства фундаментов существенно возрастает по сравнению с многоэтажными объектами. Определяющей причиной указанного, авторы считают необходимость заглубления подошвы фундамента ниже глубины сезонного промерзания грунта [1]. В частности в средней полосе России указанная глубина в пределах 1,5¸2,2 м.

Возникает необходимость увеличения глубины заложения фундамента, что ведет к увеличению материалов фундаментов и объемов земляных работ. Определенное снижение стоимости достигается применением свайного варианта [2, 3] с заложением подошвы ростверка на глубину 0,2¸0,3 м.

При строительстве малоэтажных зданий, в частности коттеджей, погонная нагрузка составляет порядка 40¸70 кН/м.п. Наиболее целесообразно в этом случае применять буронабивные сваи [4, 5]. В настоящей работе авторы рассматривают пример применения буронабивных свай с уширением. В отличие от традиционных буронабивных свай в данном случае технология включала проходку скважин на глубину три метра и формирование уширения из щебня путем втрамбования [6, 7]. Указанная технология сопровождается уплотнением грунтового основания под уширением, способствуя существенному увеличению сопротивления грунта [8, 9, 10].

Рис. Расчетная схема для устройства буронабивных свай:

1 – свая в пробитой скважине СПС-1; 2 – ростверк Р-1; 3 – бетонная подготовка; 4 – песчаная подушка; 5 – уширение из щебня.

Технология включает применение обсадной трубы, в которой сбрасывается трамбовка массой одна тонна. Устройство включало наличие специального захвата, позволяющего извлекать трамбовку из скважины после каждого удара по щебню. Применяются данные технологии, когда формируемое уширение сопровождается процессом уплотнения грунта, что ведет к существенному повышению несущей способности свай [11, 12]. По сравнению с буронабивной сваей, когда имеет место только извлечение грунта, несущая способность сваи с втрамбованным уширением в 2¸2,5 раза больше, чем буровой сваи.

На примере коттеджа размером в плане 13х11 метров, выполнено сравнение трех вариантов фундаментов. По сравнению с традиционным ленточный фундамент для коттеджа оценивается в 720 000 руб. Стоимость сплошной монолитной плиты – 900 000 рублей и свайного варианта фундамента, включая ростверки – 475 тыс. рублей. Указанные цены, учитывают стоимость материала и НДС. В нашем варианте приняты 26 свай с расчетно-допускаемой нагрузкой на сваю 150 кН. По мере завершения втрамбования проектного объема щебня измеряется «отказ», что способствует обеспечению надежности сваи.

Буронабивные сваи при стесненном строительстве

Шувалов Николай Евгеньевич — Sun, 01 Jan 2017 06:43:36 +0000

В настоящее время строительство достигло небывалых темпов и объемов. Несмотря на современные технологии, новое строительство становится все сложнее. Во многом виной тому небывалая плотность застроек в городской. На помощь приходят методы буронабивных свай, создающие качественный фундамент в стесненных условиях, возводимый в непосредственной близости к существующим зданиям. Фундамент на буронабивных сваях минимизирует динамические нагрузки на рядом стоящие здания, исключает обсыпание, деформацию грунтов.

Существуют различные методы устройства буронабивных свай. Расчет проводим на примере III категории (сложная): специфические грунты и инженерно–геологические процессы имеют оказывают основополагающее влияние на проектное решение. В данном случае выделяем два наиболее подходящих метода устройства свай в диаметре 800см и длиной 25 метров:

DR (Drilling Displacement System)	DDS (Dоuble Rotary)
Описание
Способ двойного вращения. Отверстие бурится под защитой обсадной трубы, где внутри в другую сторону вращается шнек.	Технология в том, что отверстия под сваи создаются за счет вытесненного грунта, т. е. устраивается без выемки, с уплотнением стенок посредством применения – раскатчика.
Технология и последовательность действий
1) Определение положения свай, с помощью геодезических методов; 2) Прицеливание, направление установки на место будущей сваи; 3) Бурение до заданной отметки с погружением рабочего шнека и обсадной трубы; 4) Поэтапное удаление колонны с подачей бетона через отверстие в шнеке; 5) Извлечение грунта из трубы при вращении шнека; 6) Транспортировка грунта; 7) Устройство каркаса из арматуры, с использованием вибратора; 8) Транспортировка установки к следующей рабочей точке; 9) Образование оголовка, добавление дополнительного каркаса в верхнюю часть.	1) Определение положения свай, с помощью геодезических методов; 2) Достижение проектной отметки методом вращательного и вдавливающего погружения; 3) Удаление трубы и заполнение скважины бетоном через отверстие в трубе; 4) Устройство каркаса из арматуры, с использованием вибратора; 5) Транспортировка установки к следующей рабочей точке; 6) Образование оголовка, добавление дополнительного каркаса в верхнюю часть.
Преимущества
•Создание сваи большой несущей способности без воздействия динамических нагрузок. •Высокая производительность. •Высокое качество и заполнение скважины при подаче бетона. •Отсутствие деформаций сдвига и выпора при работе вблизи с существующими зданиями.	•Большая производительность. •Большая несущая способность по боковой поверхности. •Достаточно хорошее качество при подаче бетона под давлением. •Снижение затрат на вывоз грунта
Недостатки
•Попадание в скважину части грунта при сбое в подаче бетона в момент отделения шнека. •Сезонное удорожание работ при прогреве бетона. •Увеличение затрат на вывоз грунта	•Сезонное удорожание работ при прогреве бетона. •При наличии плотных грунтов в основании с валунными или галечниками включениями ствол сваи может отклониться от проектного положения или сбои в бурении с деформацией башмака. • Возможен перерасход бетона до 30–40%

Численность рабочего состава методами DDS составляет 10 человек, а при методе DR 7 человек.

Для выбора метода необходимо учитывать экономическую целесообразность.

Была рассчитана ориентировочная калькуляция затрат труда и машинного времени на единицу(сваю), значения взяты из Государственных элементных сметных норм 05-01-029-10 (таблица 2).

Таблица 2. Калькуляция затрат труда и машинного времени

Метод	Ед. изм.	Объем работ	На ед. изм.		На весь объем
Метод	Ед. изм.	Объем работ	Чел. – час	Маш. – час	Чел. – час	Маш. – час
DDS	1м3	12,56	5,52	1,85	69,33	23,24
DR	1м3	12,56	5,23	1,76	65,69	22,14

Так как расценки в ГЭСН за 2001 год, произведена индексация затрат на 2016 год, составляющая за труд рабочих 16,35р/1м3, за труд машинистов 25,28р/ 1м3. Таким образом, общая сумма трудозатрат на 1 сваю составит:

DDS=69,33×16,35+23,24×25,28=1721,05 руб./свая

DR=65,69×16,35+22,14×25,28=1633,73 руб./свая

Нормальный расход бетона на 1 м³ сваи при методе DDS-1,14 м³, а при методе DR=1,02 м³, арматурные каркасы одинаковые. Используется тяжелый бетон марки 300. Стоимость бетона рассчитана на основании цен Федерального сборника сметных цен Часть II 2003г. и индексирована до 2016г.

Результаты расчетов представлены в таблице 3.

Таблица 3. Стоимость бетона на сваю

Метод	Ед. изм.	Объем работ	Отпускная цена руб./1м3	Сметная цена на весь объем руб./1 свая	Отпускная цена на весь объем руб./1 свая	Сметная цена на весь объем руб./1 свая
DDS	1м3	14,32	2159,54	2442,13	30924,61	34971,30
DR	1м3	12,81	2159,54	2442,13	27663,71	31283,69

Исходя данных в таблице 3, условная прибыль одной сваи составит:

DDS=34971,30-30924,61=4046,69 руб./свая

DR=31283,69-27663,71=3619,98 руб./свая

Сравним методы с помощью итоговой таблицы, не учитывается только стоимость оборудования, так как буровые установки и грузовой транспорт схожи.

Таблица 4. Итоговая сравнительная таблица показателей

Показатель	DDS	DR
Численность рабочих, чел.	10	7
Выработка на состав м3/смена	12,6	9,52
Норма расхода бетона на сваю	1632,47	1549,52
Цена бетона по отпускной цене	1,14	1,04
Затраты труда, руб./свая	25292,84	22625,78
Условная прибыль по цене бетона, руб./свая	4046,69	3619,98

В итоге можно сделать вывод, что метод DR дешевле, но увеличит сроки на выполнение работ. Встает выбор: сэкономить денежные средства или время. Каждый строитель отталкивается от своих возможностей и требований, и на основе этого делает выбор.